直驱型永磁同步风力发电机混沌运动的非线性比例控制

根据直驱型永磁同步风力发电机（DPMSG）的数学模型,通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的永磁同步发电机模型变换成一种简单的无量纲数学模型。验证系统在某些参数条件下会出现混沌运动,提出直驱型永磁同步发电机混沌运动的非线性比例控制方法。该方法以直轴和交轴电压为控制变量,通过发电机状态的非线性反馈,将直轴和交轴电流方程中的耦合项解耦,并使直轴和交轴电流可以跟踪设定值。该控制方法可以根据实际要求设置唯一稳定的平衡点。仿真结果表明了理论分析的正确性和有效性,为DPMSG风力发电系统的混沌控制提供了有效的控制方法。     

直驱型变速恒频风力发电系统建模及仿真分析

在PSCAD/EMTDC中建立了包含风速、风力机、直驱同步发电机、轴系扭振模块、变流器及其控制部分的并网直驱变速恒频风力发电系统模型,提出了基于最大风能跟踪控制结合变桨距控制的策略,研究了在变风速输入和网侧出现单相短路故障时直驱型变速恒频风力发电系统的动念响应特性,仿真结果表明了并网直驱风力发电系统模型及其控制策略的正确性和可行性.     

永磁外转子风力发电机的逆变并网特性

为了提高风力发电机并网运行性能,提出一种符合大功率直驱并网永磁风力发电机要求的变流器电路拓扑结构.针对现有永磁直驱风力发电系统并网方案,设计了不可控整流、升压斩波、正弦脉宽调制SPWM逆变电路的控制方案,并对电路中升压斩波电路和SPWM逆变控制系统结构进行了重点分析.采用Matlab/Simulink软件进行系统并网仿真,结果表明,该控制方法可满足风力发电机运行的需要,证明了该方法的可行性和正确性.     

电网电压对称跌落下Z源永磁直驱风电系统的 运行与控制研究

在Z源风力发电系统中,当电网电压发生对称跌落时,会导致Z源网络电容电压上升和交流侧过电流,严重威胁风电机组和变流器的安全,破坏系统的稳定运行。针对这一问题,提出一种适用于Z源永磁直驱发电系统在电网电压对称跌落情况下的故障穿越策略。详细分析了Z源永磁直驱系统的工作原理,建立了Z源逆变器的数学模型。在电网电压正常情况下,运用Z源电容电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制策略,实现Z源风力发电系统的单位功率因数并网运行;在电网电压发生三相对称跌落的情况下,分析功率流动情况,将耗能crowbar电路并联在Z源网络输入端,以实现系统的低电压穿越,从而保持恒定的Z源电容电压和稳定的交流侧电流。最后,在Matlab/Simulink中搭建模型进行系统仿真,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

永磁直驱风力发电系统最大风能捕获滑模控制

针对永磁直驱风力发电系统实现最大风能捕获的问题,提出一种高阶非奇异终端滑模控制策略.根据永磁直驱风力发电系统的非线性模型,基于最佳转矩跟踪的最大功率点跟踪(maximum power point tracking)方法,将高阶非奇异终端滑模控制应用于永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator)设计转矩控制器和电流控制器,实现永磁直驱风力发电系统的无风速传感器最大功率点的快速跟踪和稳定控制.仿真结果验证了所提出的控制方案的有效性.     

大功率直驱风机并网技术的研究

直驱型风力发电系统主要由风力机、永磁同步发电机、电力电子变流系统以及控制系统等模块组成。变流器可以使发电机发出的能量更好并网,因此在直驱风力发电系统中占据重要地位。针对变流器主电路的设计进行了研究,首先,分别对机侧滤波器和网侧滤波器进行设计和计算,其次,选择传统的加Y电容的方法来抑制共模电压。最后,利用M ATLAB软件并结合傅里叶FFT加以分析,仿真结果中频率2 k Hz为谐波存在频率段,此频率段满足风机并网的技术条件,验证了设计方案的可行性。     

直驱型变速恒频风力发电机稳态特性

为了改进传统双馈风力发电机组可靠性相对较低的现状,实现直驱型风电机组可靠运行,在对风力机输入机械能和发电机输出电能进行分析的基础上,研究直驱机组常用的永磁同步发电机稳态运行特性.针对15MW直驱型风力发电机组实际模型参数,利用Matlab软件建立数学模型,对永磁发电机的稳态特性进行仿真并得出最佳功率曲线.仿真结果表明,直驱永磁同步发电机具有体积小、效率高、可靠性高等优势,在风力发电系统中具有良好的稳态运行特性.     

基于磁场定向的永磁同步发电机功率控制

在介绍永磁同步发电机（PMSG）数学模型和矢量控制理论的基础上,将传统的永磁同步电动机的矢量控制方法运用到发电机中来．在大功率永磁直驱风力发电变流器研究过程中采用该方法进行了实验研究,通过仿真实验验证了该方案的可行性．     

直驱风电系统低电压运行特性研究

针对永磁直驱风电系统,分析了机侧和网侧变流器的控制策略。为增强风电系统低电压穿越的能力,提出一种网侧变流器运行于无功优先输出模式的控制策略。在电网电压跌落时,风电机组可依据国网公司并网技术规范要求的电网的无功电流需求以及电网电压的跌落深度迅速向电网提供无功支撑,提升电网电压。仿真结果表明该控制策略可有效提高永磁直驱风电系统的低电压穿越能力。     

直驱型风电并网系统建模及关键参数变化影响研究

以直驱永磁同步风力发电机为研究对象,分别建立了风力机、永磁同步发电机、换流器等环节的数学模型,并采用加权等值的方法对多台直驱型风电机组进行了等值。在并网系统的控制方面,基于矢量控制方法设计并实现了风机系统背靠背换流环节以及基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)并网环节的控制策略,并从理论上分析了受端换流器的直流电压控制参数及受端所联电网强度对系统动态特性的影响。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对直驱型风电并网系统的运行特性进行了仿真分析,重点研究了风电系统接入不同强度的受端电网及并网侧换流器关键控制参数的不同取值对直驱型风电并网系统动态特性的影响,仿真结果验证了理论分析结果的正确性和合理性。     

高功率因数整流器控制策略仿真研究

对三相电压型PWM整流器运用空间矢量脉宽调制策略进行运行研究.首先建立PWM整流器的在abc坐标系数学模型,运用坐标变换推导dq坐标系下的数学模型.运用前馈解耦策略,得到整流器的双PI闭环控制结构,同时给出网侧电感和整流侧电容的计算公式.采用基于SVPWM固定开关频率电流控制策略,设计三相电压型PWM整流器.运用Matlab软件中Snmulink电力系统动态库仿真,结果表明,该方法使整流器在单位功率因数下运行,负载突变时,同样能保证系统的稳定性与快速响应,为工程实际应用提供了参数运算依据.     

并联有源滤波器的设计方法研究

阐述了并联有源滤波器的电路与工作原理,分析了基于三相瞬时无功功率的指令电流产生方法、滞环电流跟踪控制方法。利用Matlab软件,建立了滤波器的仿真模型,给出了在不同参数下的仿真结果。仿真结果表明,控制效果良好,所设计的滤波器能够有效地抑制谐波电流,提高了电能质量。     

风力发电并网逆变器的前馈解耦控制

研究了风力发电三相并网逆变器的前馈解耦控制.根据基尔霍夫电压定律建立了逆变器的三相静止坐标系的数学模型;通过坐标变换得出了d-q坐标系下逆变器的数学模型.给出了基于空间矢量的电流前馈控制策略,并实现了并网电流有功分量和无功分量的独立控制.研究了α-β坐标系下的直接计算法锁相.通过实验证明,采用该控制策略可以实现单位功率因数并网.     

基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究

以虚拟磁链为核心,建立三相Boost型脉冲宽度调制(PWM)整流器直接功率控制系统的模型结构.应用矢量空间变换方法及数字信号处理(DSP)技术,给出控制系统中交流电压、虚拟磁链和瞬时功率估计的数字化算法,探讨PWM调制开关表与功率滞环控制器的构成机制,并在实验平台上对所设计的基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统进行实时控制试验.为检验控制系统性能,试验时在电源电压中注入5%基波幅值的5次谐波.试验结果表明,与传统的直接功率控制方法相比较,基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统结构简单,能有效减少传感器的数量,且抗干扰能力强,电网输入电流的畸变较小,具有更优的瞬时功率静动态控制特性.     

基于虚拟仪器技术的逆变器监测系统设计

针对电能质量监测中实时监测和数据传输问题,本文设计了一种基于虚拟仪器技术的逆变器电源监测系统。该系统采用NI的USB-6009数据采集卡,实现了逆变器工作状况的实时监测,并利用虚拟仪器技术,以LabVIEW为平台编程实现了电压电流的数据分析和存储,完成了电压偏差、频率偏差、电源功率、三相不平衡度、总谐波畸变率和各次谐波质量分数等电能质量指标的计算和分析,并以数据库技术进行数据的存储和访问,结果表明,该研究可以实时监测逆变器的工作状况,实现了实时电能质量采集和故障数据的存储,有效地保障逆变器的正常工作,较好地完成了设计目标,为进一步分析电能质量奠定了基础。     

三相电压型SVPWM整流器用于无功补偿的仿真

本文分析了三相电压型SVPWM整流器的数学模型,在整流器的d-q坐标模型的基础上对矢量控制策略进行了研究。提出了一种利用三相电压型整流器对电网进行无功补偿的控制策略,介绍了其基本原理与实现方案。最后,利用Matlab软件对控制策略进行了仿真分析。     

高精度微波功率控制技术研究

针对微波输出功率控制过程中所出现的精度低、稳定性差等问题,提出了一种基于DSP的高精度微波功率控制技术.系统采用DSP技术及可控硅控制技术,通过改变磁控管阳极高压来调整磁控管阳极电流,实现了对磁控管输出微波功率的精确控制.同时采用A/D转换器及数字化温度传感器,实现了微波输出功率及微波加热效果的实时监测.通过对不同设定参数下测量的微波输出功率数据的比较,得以看出系统性能稳定可靠且输出微波功率控制精度可以达到1%.     

基于功率预测的电压型PWM整流器直接功率控制研究

介绍了三相电压型PWM整流器的基于功率预测的直接功率控制原理,分析了使用该方法的控制系统的性能．并使用该方法进行了仿真试验。用该方法设计的控制器能对输出电压进行良好的控制,能保证接近单位功率因数运行。     

单相并网风力发电系统的仿真研究

针对高效的单相并网风力发电系统进行的仿真研究,其中整流、升压部分采用功率因数校正技术,逆变并网部分采用锁相技术实现回馈电流控制,同时采用Matlab/Simulink仿真软件建立了单相并网风力发电系统的仿真模型,并对整流、升压部分和逆变并网部分进行了仿真研究.仿真结果表明,并网回馈电流可以很好地跟踪电网电压的频率和相位.